Java I/O 總結

Java中I/O操做主要是指使用Java進行輸入，輸出操做. Java全部的I/O機制都是基於數據流進行輸入輸出，這些數據流表示了字符或者字節數據的流動序列。

數據流是一串接二連三的數據的集合，就象水管裏的水流，在水管的一端一點一點地供水，而在水管的另外一端看到的是一股接二連三的水流。數據寫入程序能夠是一段、一段地向數據流管道中寫入數據，這些數據段會按前後順序造成一個長的數據流。對數據讀取程序來講，看不到數據流在寫入時的分段狀況，每次能夠讀取其中的任意長度的數據，但只能先讀取前面的數據後，再讀取後面的數據（不能隨機讀取）。無論寫入時是將數據分屢次寫入，仍是做爲一個總體一次寫入，讀取時的效果都是徹底同樣的。

簡而言之：數據流是一組有序，有起點和終點的字節的數據序列。包括輸入流和輸出流。

當程序須要讀取數據的時候，就會創建一個通向數據源的鏈接，這個數據源能夠是文件，內存，或是網絡鏈接。相似的，當程序須要寫入數據的時候，就會創建一個通向目的地的鏈接。

數據流分類：

流序列中的數據既能夠是未經加工的原始二進制數據，也能夠是經必定編碼處理後符合某種格式規定的特定數據。所以Java中的流分爲兩種： 1) 字節流：數據流中最小的數據單元是字節 2) 字符流：數據流中最小的數據單元是字符， Java中的字符是Unicode編碼，一個字符佔用兩個字節。

概覽

http://Java.io包中最重要的就是5個類和一個接口。5個類指的是File、OutputStream、InputStream、Writer、Reader；一個接口指的是Serializable。掌握了這些就掌握了Java I/O的精髓了。

Java I/O主要包括以下3層次：

1. 流式部分——最主要的部分。如：OutputStream、InputStream、Writer、Reader等
2. 非流式部分——如：File類、RandomAccessFile類和FileDescriptor等類
3. 其餘——文件讀取部分的與安全相關的類，如：SerializablePermission類，以及與本地操做系統相關的文件系統的類，如：FileSystem類和Win32FileSystem類和WinNTFileSystem類。

主要類以下：

1. File（文件特徵與管理）：用於文件或者目錄的描述信息，例如生成新目錄，修改文件名，刪除文件，判斷文件所在路徑等。
2. InputStream（字節流，二進制格式操做）：抽象類，基於字節的輸入操做，是全部輸入流的父類。定義了全部輸入流都具備的共同特徵。
3. OutputStream（字節流，二進制格式操做）：抽象類。基於字節的輸出操做。是全部輸出流的父類。定義了全部輸出流都具備的共同特徵。
4. Reader（字符流，文本格式操做）：抽象類，基於字符的輸入操做。
5. Writer（字符流，文本格式操做）：抽象類，基於字符的輸出操做。
6. RandomAccessFile（隨機文件操做）：它的功能豐富，能夠從文件的任意位置進行存取（輸入輸出）操做。

I/O流

http://java.io包裏有4個基本類：InputStream、OutputStream及Reader、Writer類，它們分別處理字節流和字符流。

其餘各類各樣的流都是由這4個派生出來的。

按來源/去向分類：

1. File（文件）： FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter
2. byte[]：ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
3. Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter
4. String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter
5. 網絡數據流：InputStream, OutputStream, Reader, Writer

InputStream

InputStream 爲字節輸入流，它自己爲一個抽象類，必須依靠其子類實現各類功能，此抽象類是表示字節輸入流的全部類的超類。 繼承自InputStream 的流都是向程序中輸入數據的，且數據單位爲字節（8bit）；

InputStream是輸入字節數據用的類，因此InputStream類提供了3種重載的read方法.Inputstream類中的經常使用方法：

• public abstract int read( )：讀取一個byte的數據，返回值是高位補0的int類型值。若返回值=-1說明沒有讀取到任何字節讀取工做結束。
• public int read(byte b[ ])：讀取b.length個字節的數據放到b數組中。返回值是讀取的字節數。該方法其實是調用下一個方法實現的
• public int read(byte b[ ], int off, int len)：從輸入流中最多讀取len個字節的數據，存放到偏移量爲off的b數組中。
• public int available( )：返回輸入流中能夠讀取的字節數。注意：若輸入阻塞，當前線程將被掛起，若是InputStream對象調用這個方法的話，它只會返回0，這個方法必須由繼承InputStream類的子類對象調用纔有用，
• public long skip(long n)：忽略輸入流中的n個字節，返回值是實際忽略的字節數, 跳過一些字節來讀取
• public int close( ) ：使用完後，必須對咱們打開的流進行關閉。

來看看幾種不一樣的InputStream：

1. FileInputStream把一個文件做爲InputStream，實現對文件的讀取操做
2. ByteArrayInputStream：把內存中的一個緩衝區做爲InputStream使用
3. StringBufferInputStream：把一個String對象做爲InputStream
4. PipedInputStream：實現了pipe的概念，主要在線程中使用
5. SequenceInputStream：把多個InputStream合併爲一個InputStream

OutputStream

OutputStream提供了3個write方法來作數據的輸出，這個是和InputStream是相對應的。 　　

• public void write(byte b[ ])：將參數b中的字節寫到輸出流。
• public void write(byte b[ ], int off, int len) ：將參數b的從偏移量off開始的len個字節寫到輸出流。
• public abstract void write(int b) ：先將int轉換爲byte類型，把低字節寫入到輸出流中。
• public void flush( ) : 將數據緩衝區中數據所有輸出，並清空緩衝區。
• public void close( ) : 關閉輸出流並釋放與流相關的系統資源。

幾種不一樣的OutputStream：

1. ByteArrayOutputStream：把信息存入內存中的一個緩衝區中
2. FileOutputStream：把信息存入文件中
3. PipedOutputStream：實現了pipe的概念，主要在線程中使用
4. SequenceOutputStream：把多個OutStream合併爲一個OutStream

Reader和InputStream相似；Writer和OutputStream相似。

有兩個須要注意的：

1. InputStreamReader ： 從輸入流讀取字節，在將它們轉換成字符。
2. BufferReader :接受Reader對象做爲參數，並對其添加字符緩衝器，使用readline()方法能夠讀取一行。

如何選擇I/O流

1.肯定是輸入仍是輸出
輸入:輸入流 InputStream Reader
輸出:輸出流 OutputStream Writer

2. 明確操做的數據對象是不是純文本
是:字符流 Reader，Writer
否:字節流 InputStream，OutputStream

3. 明確具體的設備。

• • 文件：
    讀：FileInputStream,, FileReader,
    寫：FileOutputStream，FileWriter
  • 數組：
    byte[ ]：ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
    char[ ]：CharArrayReader, CharArrayWriter
  • String：
    StringBufferInputStream(已過期，由於其只能用於String的每一個字符都是8位的字符串), StringReader, StringWriter
  • Socket流
    鍵盤：用http://System.in（是一個InputStream對象）讀取，用System.out（是一個OutoutStream對象）打印

4. 是否須要轉換流
是，就使用轉換流，從Stream轉化爲Reader、Writer：InputStreamReader，OutputStreamWriter

5. 是否須要緩衝提升效率
是就加上Buffered：BufferedInputStream, BufferedOuputStream, BufferedReader, BufferedWriter

6. 是否須要格式化輸出

示例代碼

• 將標準輸入（鍵盤輸入）顯示到標準輸出（顯示器），支持字符。

char ch;
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));  //將字節流轉爲字符流，帶緩衝
try {
    while ((ch = (char) in.read()) != -1){
        System.out.print(ch);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

• 將AtomicityTest.java的內容打印到顯示器

方法一：

BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader("AtomicityTest.java"));
String s;
try {
    while ((s = in.readLine()) != null){
        System.out.println(s);
    }
    in.close();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

方法二：

FileReader in = new FileReader("AtomicityTest.java");
int b;
try {
    while ((b = in.read()) != -1){
        System.out.print((char)b);
    }
    in.close();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

方法三：(有可能出現亂碼）

FileInputStream in = new FileInputStream("AtomicityTest.java");
int n = 50;
byte[] buffer = new byte[n];
try {
    while ((in.read(buffer,0,n) != -1 && n > 0)){
        System.out.print(new String(buffer));
    }
    in.close();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

• 將文件A的內容拷貝到文件B

FileInputStream in = new FileInputStream("AtomicityTest.java");
FileOutputStream out = new FileOutputStream("copy.txt");
int b;
while ((b = in.read()) != -1){
    out.write(b);
}
out.flush();
in.close();
out.close();

• 將標準輸入的內容寫入文件

Scanner in = new Scanner(System.in);
FileWriter out = new FileWriter("systemIn.log");
String s;
while (!(s = in.nextLine()).equals("Q")){
    out.write(s + "\n");
}
out.flush();
out.close();
in.close();